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基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估
被引量:
4
1
作者
姜磊
刘永健
+2 位作者
刘彬
龙辛
蒲
北辰
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期69-76,共8页
为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝...
为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明:疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20210049次和27311265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。
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关键词
钢管混凝土桁式拱桥
节点
热点应力法
疲劳评估
疲劳寿命
应力集中系数
有限元法
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职称材料
新型矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构形式与绿色建造
被引量:
2
2
作者
刘彬
刘永健
+3 位作者
姜磊
蒲
北辰
马国纲
孙明贺
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期20-33,共14页
随着国家践行“双碳”战略和工业化建筑时代的到来,桥梁作为生命线节点工程正在向着装配化、工业化的方向大步迈进,而钢管混凝土组合桁梁桥作为一种高性能组合结构桥梁形式在承载性、承灾性及装配化等方面具有优势,融合“工业化建造”...
随着国家践行“双碳”战略和工业化建筑时代的到来,桥梁作为生命线节点工程正在向着装配化、工业化的方向大步迈进,而钢管混凝土组合桁梁桥作为一种高性能组合结构桥梁形式在承载性、承灾性及装配化等方面具有优势,融合“工业化建造”“绿色建材”理念是实现钢管混凝土组合桁梁桥绿色建造的有效手段。为此,从高传力体系、高承载力结构构造及高承载力节点构造等方面阐述了矩形钢管混凝土组合桁梁桥的构造优势,证明其是一种高承载性能桥梁结构形式,从高韧性与高经济性方面进一步论述了矩形钢管混凝土组合桁梁桥的优势所在,并就抗震性能、工程经济性与常规混凝土梁桥进行类比;而后从全预制件装配单元、预制件现场快速拼装角度阐述了矩形钢管混凝土组合桁梁的工业化建造理念,提出与快速拼装相适应的构造措施,并对具有绿色高强优点的碱激发UHPC混凝土应用于钢管混凝土组合桁梁桥进行了构思和设想;最后通过典型工程实践证实了钢管混凝土组合桁梁桥具有轻质高强、力流传递明确的显著特征和高效的装配建造性能。
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关键词
桥梁工程
钢管混凝土组合桁梁桥
综述
绿色建造
工业化
原文传递
钢混组合连续箱梁桥负弯矩区设计研究
被引量:
2
3
作者
马国纲
刘彬
+2 位作者
童景盛
蒲
北辰
庞伟
《城市道桥与防洪》
2023年第9期30-35,41,M0005,M0006,共9页
为有效改善连续钢混组合箱梁桥负弯矩区受力性能,以临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目为工程案例,提出基于顶升工艺的连续钢混组合箱梁桥负弯矩区设计方法。对桥面板施工工序、支点顶升顺序、桥面板存放龄期等顶升设计参数展...
为有效改善连续钢混组合箱梁桥负弯矩区受力性能,以临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目为工程案例,提出基于顶升工艺的连续钢混组合箱梁桥负弯矩区设计方法。对桥面板施工工序、支点顶升顺序、桥面板存放龄期等顶升设计参数展开研究,以期桥面板和钢梁达到良好的受力状态,并对结构线型进行了施工全过程监控。研究表明:皮尔格法可有效降低中支点桥面板拉应力,降低幅值达60%;支点顶升顺序会显著影响桥面板预压应力效果,各支点桥面板预压应力均匀是评价顶升顺序的重要技术指标;随着桥面板存放龄期的增长,其裂缝宽度明显减小。临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目的建成是基于顶升工艺的连续钢混组合箱梁桥在市政桥梁工程领域的一次成功尝试,其负弯矩区设计思路、设计参数取值可对国内钢混组合桥梁的大规模建造提供很好的借鉴意义。
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关键词
顶升工艺
连续钢混组合箱梁
负弯矩区设计
顶升设计参数
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职称材料
秦麦高速改造工程方案总体设计
4
作者
李文栋
魏晋
蒲
北辰
《城市道桥与防洪》
2013年第6期13-17,22,共5页
随着城市空间的不断拓展,连接城市内部两个城区的高速公路已经成为制约城区快速融合和土地开发利用的影响因素,因此有必要将高速公路改造为城市道路。以天水市秦麦高速为例,首先分析了改造原因及改造后的功能定位,再从道路、节点、桥涵...
随着城市空间的不断拓展,连接城市内部两个城区的高速公路已经成为制约城区快速融合和土地开发利用的影响因素,因此有必要将高速公路改造为城市道路。以天水市秦麦高速为例,首先分析了改造原因及改造后的功能定位,再从道路、节点、桥涵、排水、交通工程以及绿化等6个方面进行了总体改造设计研究。
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关键词
高速公路
市政化
改造方案
总体设计
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职称材料
矩形钢管混凝土连续组合桁梁破坏模式
被引量:
1
5
作者
马国纲
蒲
北辰
+2 位作者
姜磊
刘永健
刘彬
《长安大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期76-92,共17页
为了对矩形钢管混凝土组合桁梁桥工程设计提供参考并助力该桥型的进一步推广应用,采用与试验结果相验证的有限元方法对矩形钢管混凝土连续组合桁梁主桁应力、混凝土桥面板应力、桥面板钢筋应力、核心混凝土应力、杆件屈服进程、杆件塑...
为了对矩形钢管混凝土组合桁梁桥工程设计提供参考并助力该桥型的进一步推广应用,采用与试验结果相验证的有限元方法对矩形钢管混凝土连续组合桁梁主桁应力、混凝土桥面板应力、桥面板钢筋应力、核心混凝土应力、杆件屈服进程、杆件塑性变形进行失效全过程分析。基于截面塑性铰模型提出矩形钢管混凝土连续组合桁梁合理破坏机制;以截面刚度、承载力、结构是否发生合理破坏模式为评价指标,对桥面板配筋率、桥面板厚度、腹杆和弦杆壁厚比、弦杆内填混凝土强度等级等一系列设计参数合理取值范围展开研究。研究结果表明:桥面板配筋率合理取值宜为1.39%~2.31%;桥面板厚度对组合桁梁负弯矩区承载力影响更为明显;腹杆与弦杆壁厚比α的合理分布为0.667~1.0;中支点下弦杆、跨中上弦杆内填混凝土强度等级的提高对提升组合桁梁刚度和承载力效应更为显著。
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关键词
桥梁工程
矩形钢管混凝土连续组合桁梁
有限元
失效全过程
塑性铰模型
破坏机制
原文传递
钢管混凝土组合桁梁桥近、远场抗震性能
被引量:
3
6
作者
蒲
北辰
周绪红
+1 位作者
刘永健
刘彬
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2018年第5期118-127,共10页
基于对传统预应力混凝土连续刚构桥的优化,提出了钢管混凝土组合桁梁桥结构形式,即上部结构采用矩形钢管混凝土组合桁梁,下部结构采用圆形钢管混凝土格构式桥墩。采用数值分析手段对比研究了传统预应力混凝土连续刚构桥、连续刚构优化...
基于对传统预应力混凝土连续刚构桥的优化,提出了钢管混凝土组合桁梁桥结构形式,即上部结构采用矩形钢管混凝土组合桁梁,下部结构采用圆形钢管混凝土格构式桥墩。采用数值分析手段对比研究了传统预应力混凝土连续刚构桥、连续刚构优化桥型及新型钢管混凝土组合桁梁桥在近、远场地震作用下的抗震性能。结果表明:钢管混凝土组合桁梁桥、连续刚构优化桥型抗震性能要明显优于传统混凝土连续刚构桥,且钢管混凝土组合桁梁桥抗震性能更佳,近场地震作用下桥墩弯矩下降达41.9%,剪力下降达66.1%,远场地震作用下桥墩弯矩下降达37.5%,剪力下降达76.4%;相较远场地震,近场地震作用致使结构输入的地震能量大幅增加,相同桥型桥墩位移最大增幅达5.7倍,桥墩弯矩最大增幅达3.5倍;钢管混凝土组合桁梁桥是一种抗震性能优越的桥梁结构形式,可为西部地区装配式钢混组合桥梁的设计选型提供参考。
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关键词
组合桁梁桥
近场地震
远场地震
数值分析
钢管混凝土
抗震性能
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职称材料
题名
基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估
被引量:
4
1
作者
姜磊
刘永健
刘彬
龙辛
蒲
北辰
机构
长安大学公路学院
中国市政工程西北设计研究院有限公司
中交第二公路勘察设计研究院有限公司
出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期69-76,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52008026)
中国博士后科学基金面上项目(2021M692746)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2021JQ-272)。
文摘
为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明:疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20210049次和27311265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。
关键词
钢管混凝土桁式拱桥
节点
热点应力法
疲劳评估
疲劳寿命
应力集中系数
有限元法
Keywords
concrete-filled steel tubular truss arch bridge
joint
hot spot stress method
fatigue assessment
fatigue life
stress concentration factor
finite element method
分类号
U448.224 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
新型矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构形式与绿色建造
被引量:
2
2
作者
刘彬
刘永健
姜磊
蒲
北辰
马国纲
孙明贺
机构
中国市政工程西北设计研究院有限公司
长安大学公路学院
重庆大学土木工程学院
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期20-33,共14页
基金
甘肃省住房和城乡建设厅建设科技项目(JK2023-39,JK2023-31)
中国市政工程西北设计研究院有限公司科技计划项目(XBSZKY2207,2206)
陕西省留学人员科技活动择优资助项目(2021-11)。
文摘
随着国家践行“双碳”战略和工业化建筑时代的到来,桥梁作为生命线节点工程正在向着装配化、工业化的方向大步迈进,而钢管混凝土组合桁梁桥作为一种高性能组合结构桥梁形式在承载性、承灾性及装配化等方面具有优势,融合“工业化建造”“绿色建材”理念是实现钢管混凝土组合桁梁桥绿色建造的有效手段。为此,从高传力体系、高承载力结构构造及高承载力节点构造等方面阐述了矩形钢管混凝土组合桁梁桥的构造优势,证明其是一种高承载性能桥梁结构形式,从高韧性与高经济性方面进一步论述了矩形钢管混凝土组合桁梁桥的优势所在,并就抗震性能、工程经济性与常规混凝土梁桥进行类比;而后从全预制件装配单元、预制件现场快速拼装角度阐述了矩形钢管混凝土组合桁梁的工业化建造理念,提出与快速拼装相适应的构造措施,并对具有绿色高强优点的碱激发UHPC混凝土应用于钢管混凝土组合桁梁桥进行了构思和设想;最后通过典型工程实践证实了钢管混凝土组合桁梁桥具有轻质高强、力流传递明确的显著特征和高效的装配建造性能。
关键词
桥梁工程
钢管混凝土组合桁梁桥
综述
绿色建造
工业化
Keywords
bridge engineering
CFST composite beam bridge
review
green construction
industrialization
分类号
U448 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
钢混组合连续箱梁桥负弯矩区设计研究
被引量:
2
3
作者
马国纲
刘彬
童景盛
蒲
北辰
庞伟
机构
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《城市道桥与防洪》
2023年第9期30-35,41,M0005,M0006,共9页
文摘
为有效改善连续钢混组合箱梁桥负弯矩区受力性能,以临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目为工程案例,提出基于顶升工艺的连续钢混组合箱梁桥负弯矩区设计方法。对桥面板施工工序、支点顶升顺序、桥面板存放龄期等顶升设计参数展开研究,以期桥面板和钢梁达到良好的受力状态,并对结构线型进行了施工全过程监控。研究表明:皮尔格法可有效降低中支点桥面板拉应力,降低幅值达60%;支点顶升顺序会显著影响桥面板预压应力效果,各支点桥面板预压应力均匀是评价顶升顺序的重要技术指标;随着桥面板存放龄期的增长,其裂缝宽度明显减小。临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目的建成是基于顶升工艺的连续钢混组合箱梁桥在市政桥梁工程领域的一次成功尝试,其负弯矩区设计思路、设计参数取值可对国内钢混组合桥梁的大规模建造提供很好的借鉴意义。
关键词
顶升工艺
连续钢混组合箱梁
负弯矩区设计
顶升设计参数
Keywords
jacking technology
continuous steel-concrete composite box girder
design of hogging moment area
design parameters of jacking
分类号
U448.21 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
秦麦高速改造工程方案总体设计
4
作者
李文栋
魏晋
蒲
北辰
机构
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《城市道桥与防洪》
2013年第6期13-17,22,共5页
文摘
随着城市空间的不断拓展,连接城市内部两个城区的高速公路已经成为制约城区快速融合和土地开发利用的影响因素,因此有必要将高速公路改造为城市道路。以天水市秦麦高速为例,首先分析了改造原因及改造后的功能定位,再从道路、节点、桥涵、排水、交通工程以及绿化等6个方面进行了总体改造设计研究。
关键词
高速公路
市政化
改造方案
总体设计
Keywords
expressway,municipal,reconstruction scheme,master design
分类号
U418.8 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
矩形钢管混凝土连续组合桁梁破坏模式
被引量:
1
5
作者
马国纲
蒲
北辰
姜磊
刘永健
刘彬
机构
长安大学公路学院
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《长安大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期76-92,共17页
基金
甘肃省住房和城乡建设厅科研项目(JK2023-31,JK2023-39)
中国市政工程西北设计研究院科技计划项目(XBSZKY2206,XBSZKY 2207)
+1 种基金
陕西省留学人员科技活动择优资助项目(2021-11)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(300102213207)。
文摘
为了对矩形钢管混凝土组合桁梁桥工程设计提供参考并助力该桥型的进一步推广应用,采用与试验结果相验证的有限元方法对矩形钢管混凝土连续组合桁梁主桁应力、混凝土桥面板应力、桥面板钢筋应力、核心混凝土应力、杆件屈服进程、杆件塑性变形进行失效全过程分析。基于截面塑性铰模型提出矩形钢管混凝土连续组合桁梁合理破坏机制;以截面刚度、承载力、结构是否发生合理破坏模式为评价指标,对桥面板配筋率、桥面板厚度、腹杆和弦杆壁厚比、弦杆内填混凝土强度等级等一系列设计参数合理取值范围展开研究。研究结果表明:桥面板配筋率合理取值宜为1.39%~2.31%;桥面板厚度对组合桁梁负弯矩区承载力影响更为明显;腹杆与弦杆壁厚比α的合理分布为0.667~1.0;中支点下弦杆、跨中上弦杆内填混凝土强度等级的提高对提升组合桁梁刚度和承载力效应更为显著。
关键词
桥梁工程
矩形钢管混凝土连续组合桁梁
有限元
失效全过程
塑性铰模型
破坏机制
Keywords
bridge engineering
CFRST composite truss beam
FEM
whole failure process
plastic hinge model
failure mechanism
分类号
U443.35 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
钢管混凝土组合桁梁桥近、远场抗震性能
被引量:
3
6
作者
蒲
北辰
周绪红
刘永健
刘彬
机构
长安大学公路学院
中国市政工程西北设计研究院有限公司
重庆大学土木工程学院
出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2018年第5期118-127,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0701202)
国家自然科学基金项目(51778058
51378068)
文摘
基于对传统预应力混凝土连续刚构桥的优化,提出了钢管混凝土组合桁梁桥结构形式,即上部结构采用矩形钢管混凝土组合桁梁,下部结构采用圆形钢管混凝土格构式桥墩。采用数值分析手段对比研究了传统预应力混凝土连续刚构桥、连续刚构优化桥型及新型钢管混凝土组合桁梁桥在近、远场地震作用下的抗震性能。结果表明:钢管混凝土组合桁梁桥、连续刚构优化桥型抗震性能要明显优于传统混凝土连续刚构桥,且钢管混凝土组合桁梁桥抗震性能更佳,近场地震作用下桥墩弯矩下降达41.9%,剪力下降达66.1%,远场地震作用下桥墩弯矩下降达37.5%,剪力下降达76.4%;相较远场地震,近场地震作用致使结构输入的地震能量大幅增加,相同桥型桥墩位移最大增幅达5.7倍,桥墩弯矩最大增幅达3.5倍;钢管混凝土组合桁梁桥是一种抗震性能优越的桥梁结构形式,可为西部地区装配式钢混组合桥梁的设计选型提供参考。
关键词
组合桁梁桥
近场地震
远场地震
数值分析
钢管混凝土
抗震性能
Keywords
composite truss bridge
near-field earthquake
far-field earthquake
numerical analysis
CFST
anti-seismic performance
分类号
U443.35 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估
姜磊
刘永健
刘彬
龙辛
蒲
北辰
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
2
新型矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构形式与绿色建造
刘彬
刘永健
姜磊
蒲
北辰
马国纲
孙明贺
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
3
钢混组合连续箱梁桥负弯矩区设计研究
马国纲
刘彬
童景盛
蒲
北辰
庞伟
《城市道桥与防洪》
2023
2
下载PDF
职称材料
4
秦麦高速改造工程方案总体设计
李文栋
魏晋
蒲
北辰
《城市道桥与防洪》
2013
0
下载PDF
职称材料
5
矩形钢管混凝土连续组合桁梁破坏模式
马国纲
蒲
北辰
姜磊
刘永健
刘彬
《长安大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
原文传递
6
钢管混凝土组合桁梁桥近、远场抗震性能
蒲
北辰
周绪红
刘永健
刘彬
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2018
3
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职称材料
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